탄화수소 연료 사용을 위한 저온형 고체 산화물 연료전지의 연료극 표면 개질 :Anode surface engineering for hydrocarbon fueled low-temperature solid oxide fuel cell

고도현

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 고도현 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 안지환

발행연도: 2020

저작권: 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수10

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

탄화수소 연료 사용을 위한 저온형 고체 산화물 연료전지의 연료극 표면 개질

고도현 스마트생산융합시스템공학과 2020.01 학위논문

2019

원자층 증착법을 이용한 루테늄 증착과 메탄 연료 저온 고체산화물 연료전지로의 응용

고도현 , 계승현 , 양병찬 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2019.11 학술대회자료

2018

원자층 증착을 이용한 이트리아 안정화 지르코니아 박막 층착과 탄화수소 연료 저온 고체산화물 연료전지로의 응용

고도현 , 이제민 , 길민종 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2018.12 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

고체산화물 연료전지 (Solid oxide fuel cells; SOFC)는 높은 에너지 변환 효율, 환경 친화적, 그리고 연료의 유연성의 장점으로 인하여 차세대 에너지 변환 장치로 주목 받고 있다. 하지만, 기존의 고체 산화물 연료전지는 800 ℃ 이상의 온도에서 구동되어 적용 분야에 한계가 있으며, 열 차폐를 위하여 값비싼 물질을 사용해야 했으며, 낮은 내구성에 문제가 있었다. 또한, 수소만을 연료로 사용할 시, 수소의 복잡한 생산 공정으로 인한 연료 가격의 상승, 인프라의 부재, 저장 방법과 관련된 문제들이 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 500℃ 이하에서 구동되며 탄화수소 (메탄, 부탄, 알코올)를 연료로 하는 저온형 탄화수소 연료 고체 산화물 연료전지 (Hydrocarbon-fueled Low-temperature SOFC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 저온형 탄화수소 연료 고체 산화물 연료전지는 탄화수소 산화를 위하여 높은 촉매 반응성을 가지며, 탄화수소로 인한 연료극 표면의 탄소 코크스화에 대한 저항성이 필수적이다. 이를 위하여 다양한 귀금속 촉매를 연료극에 적용되고 있다. 하지만, 다공성 형태를 가진 귀금속 촉매를 연료극에 적용 시, 높은 표면 에너지로 인한 응집이 심하게 발생하게 된다. 이를 위해 본 연구에서는 탄화수소의 높은 촉매 반응성을 가진 루테늄 (Ruthenium; Ru) 연료극 위에 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition; ALD)을 이용하여 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized Zirconia; YSZ)를 코팅 하여 열적 내구성이 높고 높은 촉매 반응성을 가지는 연료극을 제작 하였다. YSZ 코팅을 통하여 성능을 25% 증가 시켰으며 10시간 이상 성능이 유지되는 안정적인 연료극을 제작 하였다.

본 학위 논문은 본 저자가가 2019년 9월 16일 Ceramics International에 제1저자로 출판한 “Atomic layer deposited YSZ overlayer on Ru for direct methane utilization in solid oxide fuel cell"을 기반으로 하여 작성되었다.

요약 i
표 목차 ⅳ
그림 목차 ⅳ
기호설명 ⅵ
I. 서 론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
II. 이론적 고찰 8
1. 고체 산화물 연료전지 (Solid Oxide Fuel Cell) 8
2. 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition) 12
3. 루테늄 (Ruthenium) 15
III. 실험 장치 및 실험 방법 16
1. 실험 분류 16
2. 실험 방법 17
1) SOFC 샘플 제작 17
2) ALD YSZ 박막 증착 공정 20
3) 전기화학적 분석 22
4) 화학적 분석 및 형상학적 분석 24
IV. 실험 결과 및 고찰 25
1. 나노 다공성 Ru 위 ALD YSZ 코팅을 이용한 복합 촉매 구조 개발 25
2. 벌크 전해질 시스템에서의 Ru-YSZ 복합 촉매의 연료극 적용 28
1) 전기화학적 성능 분석 28
2) EIS 분석 31
3) 안정성 분석 34
4) 연료극 표면 탄소 코크스화 분석 39
5) 성능 향상 및 내구성 향상 비교 41
V. 결 론 43
참고문헌 44
영문초록(Abstract) 51
감사의 글 52

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)